La vita sulla Terra innescata da una singola particella di luce

È stato sufficiente un singolo fotone, la particella della luce, per innescare la vita sulla Terra, avviando il processo della fotosintesi: questo dubbio rimasto a lungo irrisolto è stato finalmente sciolto da un esperimento unico nel suo genere, che ha unito biologia e fisica quantistica e che permetterà di capire come funziona la vita alle scale più piccole. La ricerca, pubblicata sulla rivista Nature, è stata guidata dall’Università della California a Berkeley e costituisce un significativo passo avanti nello studio della fotosintesi, quell’insieme di reazioni chimiche da cui dipende la vita come la conosciamo.

“Un'enorme quantità di lavoro, sia teorico che sperimentale, è stata fatta in tutto il mondo cercando di capire cosa succede dopo che un fotone è stato assorbito”, commenta Graham Fleming, uno degli autori dello studio guidato da Quanwei Li. “Ma ci siamo resi conto che nessuno si stava occupando del passaggio iniziale”, cioè se un singolo fotone fosse sufficiente per dare l’avvio alla fotosintesi. Ed è proprio questo che i ricercatori hanno dimostrato, utilizzando un batterio fotosintetico: poiché tutti gli organismi fotosintetici utilizzano processi simili e condividono un antenato evolutivo, gli autori della ricerca affermano che il risultato può essere applicato anche a piante ed alghe.

Per progettare un esperimento che consentisse l’osservazione di singoli fotoni, è stato necessario riunire ricercatori con competenze molto diverse, che hanno combinato insieme strumenti all’avanguardia della fisica quantistica e della biologia. “È stata un’esperienza nuova per chi studia la fotosintesi, perché normalmente non si usano questi strumenti”, afferma Birgitta Whaley, co-autrice dello studio, “ma è stata una novità anche per chi si occupa di fisica quantistica, perché di solito non applicano queste tecniche a sistemi biologici complessi”.